Neuere Ergebnisse der Anden-Stratigraphie von Süd-Mendoza (Argentinien) und benachbarter Gebiete und Bemerkungen zur Klimageschichte des südlichen Andenraums

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über einige neuere Ergebnisse zur Stratigraphie der Anden von Süd-Mendoza und Neuquén und zur Paläoklimatologie der südlichen Anden gegeben.- 1. Zur Stratigraphie des prämesozoischen Grundgebirges am Südende der Frontalkordillere: Es handelt sich hier nicht, wie früher angenommen, um Präkambrium, sondern um einen wahrscheinlich devonischen Flysch, der von Tonaliten des tiefsten Karbons (334±16,5 MJ) intrudiert und von permotriassischen, meist sauren Vulkaniten überlagert wird. 2. Zur Stratigraphie des Lias und Unteren Dogger im Río-Atuel-Gebiet (Anden von Süd-Mendoza): Es wird ein stratigraphisches Gliederungsschema gegeben, nebst kurzem Abriß von Lithologie, Mächtigkeiten, Verbreitung, stratigraphischen Beziehungen, Fazies, Alter, Paläontologie, Entstehung und Korrelationen der behandelten Folgen. 3. In einem kurzen Überblick über die Stratigraphie des höheren Jura und der Kreide im Bereich der Mesozoischen Geosynklinale von Mendoza und Neuquén werden die neuesten Ergebnisse eingebaut. 4. Bemerkungen zur paläozoischen und mesozoischen Klimageschichte der südlichen Anden: Warmes Klima während des Altpaläozoikums, gemäßigtes bis kühlgemäßigtes Klima mit häufigen Gebirgsvergletscherungen im Karbon und wärmere Verhältnisse seit dem Perm und während des ganzen Mesozoikums charakterisieren, grob gesehen, den südlichen Andenraum. Die Klimazeugen spiegeln jedoch eine starke räumliche Differenzierung der Niederschläge wider. So ist z. B. das südliche Patagonien während langer Abschnitte des Mesozoikums durch pluviales Klima gekennzeichnet, während gleichzeitig in Mendoza und Neuquén zum Teil extrem aride Verhältnisse vorherrschten.

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New results on the stratigraphy of the Andean area of southern Mendoza and Neuquén and on the paleoclimatology of the southern Andes are reported.- 1. On the stratigraphy of the pre-Mesozoic basement of the southern end of the Frontal Cordillera: A probably Devonian flysch is described, which is intruded by a Lower Carboniferous tonalite (334±16,5 MY) and covered by Permotriassic, mainly acid vulcanites. 2. On the stratigraphy of the Lias and Lower Dogger in the Rio Atuel area (Andean southern Mendoza): A scheme of the stratigraphic subdivision and a short review of lithology, thicknesses, distribution, stratigraphic relations, facies, age, paleontology, origin and correlations of the formations treated are given. 3. A short review of new results on the stratigraphy of the Upper Jurassic and Cretaceous of the Mesozoic Geosyncline of Mendoza-Neuquén. 4. Annotations on the Paleozoic and Mesozoic climatic history of the southern Andes: Warm climate during the Lower Paleozoic, temperate to cool-temperate climate (with frequent mountain-glaciers) during the Carboniferous, and warm conditions since the Permian and during all the Mesozoic times, characterize, roughly, the southern Andean area. The climatic indicators reflect, however, strong differences of the quantity of precipitations in space. Thus southern Patagonia is characterized during long intervals of the Mesozoic by strongly pluvial conditions, while in Mendoza and Neuquén partly extreme arid conditions prevailed.

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Résumé De nouveaux résultats sur la stratigraphie des Andes, du sud de la province de Mendoza et de la province de Neuquén, et sur la paléoclimatologie des Andes méridionales sont présentés. 1. Stratigraphie du soubassement prémésozoïque de l'extrémité méridionale de la Cordillère Frontale: Les sédiments parfois légèrement métamorphiques de cette aire ne correspondent pas, comme on l'avait supposé antérieurement, au Précambrien; il s'agit d'un flysch probablement dévonien, pénétré par une tonalité du Carbonifère Inférieur (334±16,5 MA) et couvert en discordance par des volcanites surtout acides, d'âge permotriassique. - 2. Stratigraphie du Lias et du Dogger inférieur de la zone du fleuve Atuel (aire andine du sud de Mendoza): Un schéma de la subdivision stratigraphique est donné ainsi qu'une brève révision de la lithologie, des épaisseurs, de la distribution, des relations stratigraphiques, des faciès, de l'âge, de la paléontologie, de l'origine et des corrélations des formations traitées.- 3. Un bref résumé de la stratigraphie du Jurassique supérieur et du Crétacé du »Géosynclinal Mésozoïque« de Mendoza et Neuquén, en tenant compte des dernières résultats sur ce sujet. - 4. Notes sur l'histoire climatique palëozoïque et mesozoïque des Andes méridionales: climat chaud pendant le Paléozoïque inférieur, climat tempéré à tempéré froid avec de fréquentes glaciations de montagne pendant le Carbonifère et des conditions plus chaudes dès le Permien et pendant tout le Mésozoïque caractérisent grossièrement le domaine des Andes méridionales. Tout au long du Mésozoïque, cependant, les indicateurs climatiques reflètent une forte variation dans la quantité de précipitations dans l'espace et dans le temps. La Patagonie méridionale, par exemple, est caractérisée par des conditions fortement pluviales pendant des longues périodes du Mésozoïque, tandis que, simultanément, en Mendoza et Neuquén prédominèrent des conditions d'aridité jusqu'à extrème aridité.

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Resumen Se reseñan nuevos resultados acerca de la estratigrafía de los Andes del sur de Mendoza y Neuquén y sobre la paleoclimatología de los Andes australes. - 1. Acerca de la estratigrafía del basamento premesozoico de la terminación austral de la Cordillera Frontal: Las sedimentitas a veces levemente metamórficas de esta área no corresponden, como se había supuesto anteriormente, al Proterozoico; se trata de un flysch probablemente devónico, intruido por una tonalita del Carbónico Inferior (334±16,5 MA) y cubierto discordantemente por vulcanitas mayormente ácidas de edad permotriásica. 2. Sobre la estratigrafía del Lias y Dogger Inferior de la zona del Rio Atuel (àrea andina del sur de Mendoza): Se da un esquema de la subdivision estratigráfica y una breve reseña de la litología, espesores, distribución, relaciones estratigráficas, facies, edad, paleontología, origen y correlaciones de las formaciones tratadas. 3. Un breve resumen de la estratigrafía del Jurásico Superior y Cretácico del Geosinclinal Mesozoico de Mendoza y Neuquén, con consideración de los últimos avances. 4. Anotaciones acerca de la historia climática paleozoica y mesozoica de los Andes australes: Clima cálido durante el Paleozoico Inferior, clima templado a templado-frío con frecuentes glaciaciones de montaña durante el Carbónico y condiciones más cálidas desde el Pérmico y durante todo el Mesozoico caracterizan, groseramente, el espacio de los Andes australes. Sin embargo, los indicadores climáticos reflejan una fuerte diferenciación en cuanto a la cantidad de precipitaciones, en el espacio y el tiempo. La Patagonia austral, por ejemplo, se caracteriza durante largos tiempos del Mesozoico por condiciones fuertemente pluviales, mientras simultáneamente en Mendoza y Neuquén prevalecieron condiciones de aridez hasta extrema aridez.

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Mendoza Neuquén. 1) - : , ; , , , . 2) Rio Atuel, , , , , , , . 3) Mendoza Neuquén . 4) : ; — , — . — .

     

Sedimentmikrobioiogie und ihre geologischen Aspekte

The influence of bacteria on recent sediments was first discussed in 1885, whenFischer andGazert were discussing the cycle of substances in the sea as well as in sediments. The influence of bacteria on the cycling of C, N, S, P in recent sediments and the open sea was soon accepted by marine geologists. Nevertheless, only very few experiments have, so far, shown more than qualitative and quantitative data collection in various restricted areas. This is due to the extensive and complicated chain of reactions on the surface of sediments and in the sediment itself. Biologists are asking for the amount of organic and inorganic matter which is reworked and released to the sea. Geologists usually emphasize the amount of substances which are sedimentated. For biologists the sediment is only part of their dominant ecosystem (the sea). While, for geologists the “sea” is only furnishing and influencing their first range system sediment. How much then, are bacteria involved in the slow process of conversion from a recent sediment to sedimentary rocks? Bacteria influence more or less strongly and to a more or less advanced degree of diagenesis:

1. The organic matter in sediments and the final form in which it is found.
2. The anions CO₃ ^2?, NO₃ ^?, OH-, SO₄ ^2?, PO₄ ^3? as well as their intermediate stages and the resulting minerals.
3. The cations H⁺, NH₄ ⁺, Ca²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, and a series of metals which are dissolved or precipitated by microbial activities as for example Fe, Mn, Cu, Ag, V, Co, Mo, Ni, U, Se, Zn.
4. The equilibrium of silicium. At least diatoms and radiolarians are precipitating silica, while other reactions which have been proved are not yet shown to influence marine sediments.
5. p_H-values and oxidation-reduction potentials of the sediment.
6. The composition of interstitial waters.
7. The surface activity of minerals, since bacteria are growing especially on particle surfaces.
8. The energy content and temperature of sediments.
9. The texture of fine grained sediments.
10. The fossilization of microfauna, macrofauna and trace fossils.

Sedimentology and mineralogy may also influence the bacterial activities and the composition of the microflora within sediments. Methods and problems of sediment microbiology are demonstrated by some investigations in the German Bay (North Sea) in connection with the first German Underwater Station (UWL). Ecological work proves to be difficult in various directions. The main cause of difficulties in microbiological work on sediments are the great variety of different factors influencing the environment (microbial, chemical, physical, mineralogical), the difficulty of taking representative samples, and the small amount of data which has been collected so far.     

Die primär gerichteten Sedimentstrukturen,insbesondere die Schrägschichtung im Koblenzquarzit am Mittelrhein

Zusammenfassung Die Schrägschichtung des Koblenzquarzits, eines typischen devonischen Geosynklinalsedimentes, ist durch Wanderung von Großrippeln entstanden. Eine methodische Gefügeanalyse ergibt, daß die bisher für Schrägschichtungs-Untersuchungen angewandte rein statistische Behandlung der meßbaren Einzelrichtungen zu erheblichen Fehlern führen kann. Es wird eine neue Auswertungsmethode vorgelegt, die auf der Erfassung homogener Bereiche beruht. Für Schrägschichtungs-Messungen im gefalteten Gestein wird ein einfaches Reduktionsverfahren vorgeschlagen.Anschließend an die Beschreibung der übrigen Gefügearten von gerichteten Strömungsmerkmalen werden die Richtungen der subaquatischen Rutschungen zur Ermittelung der primären Böschungsrichtungen des Meeresbodens während der Sedimentation herangezogen.Im paläogeographischen Gesamtbild ergibt sich die Notwendigkeit zur Annahme devonischer Gezeitenströme, deren zeitlich und regional wechselnder Richtungsverlauf ebenso wie die Abbildung im Sediment durch die Gliederung des Sedimentationsraumes in Becken und Schwellen bestimmt wurde. Eine mit Hilfe der Sedimentationsrichtungen nachweisbare embryonale synsedimentäre Faltung steht mit der zyklischen Schichtgliederung wahrscheinlich in engem ursächlichem Zusammenhang.     

Interne Wellen großer Amplitude

Zusammenfassung Es werden die wesentlichsten Beobachtungsergebnisse über das Auftreten interner Wellen im Ozean angeführt. Sämtliche Messungen erfassen entweder nur die Periode oder nur die Wellenlänge. Der Charakter der gefundenen Wellen ist daher nicht immer eindeutig festzustellen. Auch läßt sich nicht in jedem Fall entscheiden, ob die beobachteten Schwankungen durch Wellen, Wirbel oder turbulente Vorgänge erzeugt worden sind. Am Kontinentalabhang scheinen stehende Wellen aufzutreten.Periodenanalysen haben insbesondere auf interne Gezeiten und Trägheitsschwingungen geführt; Messungen der Wellenlänge ergeben im nördlichen Nordatlantischen Ozean Werte von 25–50 km. Die maximale Amplitude, welche registriert wurde, beträgt 300 m. Schwankungen von mehreren hundert Metern im Gezeitenrhythmus und eventuell mit größeren (bisher unbekannten) Perioden, welche durch meteorologische Vorgänge erzwungen Werden könnten, scheinen im nördlichen Nordatlantischen Ozean sehr häufig zu sein. In den niederen Breiten, in denen allein längere Ankerstationen durchgeführt worden sind, hat man demgegenüber meist nur geringe Amplituden beobachtet.

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Internal waves of great amplitudePart 2: Observations

Summary The principal results deduced from observations of internal waves within the ocean are presented. Each of the measurements in question describes either the period or the wave length; hence, it follows that the nature of the detected waves cannot, in every case, be determined without ambiguity. Besides, it is not always possible to ascertain whether the observed variations are due to waves, vorticity or turbulence. Standing waves seem to occur at the continental slope.The analysis of periods, in particular, led to the suggestion that internal tides and inertia oscillations may predominate; according to measurements carried out in the northern North Atlantic Ocean, the wave lengths vary from 25 to 50 km. The maximal amplitude recorded is 300 metres. Variations of several hundred metres in accordance with the tidal rhythm and, possibly, with (still unknown) periods of some importance which may be conditioned by meteorological processes, seem to be of frequent occurrence in the northern North Atlantic Ocean. To the contrary, small amplitudes were observed in the low latitudes — the sole regions where long-time observations from anchor stations were carried out.

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Vagues internes de grande amplitude2^e Partie: Observations

Résumé Le travail suivant présente des résultats dérivés des observations de vagues internes rencontrées à l'intérieur des océans. Chacune des mesures en question décrit soit la période, soit la longueur d'onde, d'où vient que la nature des vagues rencontrées ne peut pas, toujours, être décrite sans ambiguïté. En outre, il est souvent difficile de décider si les variations observées sont dues à des vagues, à des tourbillons ou à des processus turbulents. Des ondes stationnaires semblent être présentes sur le talus continental.Desanalyses des périodes, en particulier, nous ont conduit à supposer que prédominent des marées internes et des oscillations d'inertie; selon des mesures entreprises dans la partie septentrionale de l'Atlantique Nord on y a rencontré des ondes entre 25 et 50 km de longueur. L'amplitude maximale y enregistrée est de 300 mètres. Des ondes variant de plusieurs cent mètres en longueur suivant le rythme des marées et, peut-être, selon des périodes importantes (encore inconnues), qui pourraient être causées par des procès météorologiques semblent se présenter très souvent dans la partie nord de l'Océan Atlantique Nord. Au contraire, des amplitudes insignifiantes se trouvent souvent dans les basses latitudes — les seules régions où on a fait jusqu'ici des observations à longue durée à bord des bâtiments mouillés.

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Die Untersuchungen auf Anton Dohrn wurden gemeinsam mit Dr. H. Griesseier und Dr. O. Czepa, Institut für Physikalische Hydrographie der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, durchgeführt. Für die aufschlußreiche Diskussion über die Deutung der Beobachtungsresultate sei auch an dieser Stelle beiden Herren gedankt.     

Neue hydrographische Untersuchungen mit „Anton Dohrn“ in der Island-See

Zusammenfassung Die Untersuchungen mit Anton Dohrn im April 1957 bestätigen in den wesentlichen Zügen das aus dem Material der Jahre 1929–1933 gewonnene Bild über die ozeanische Zirkulation im Seegebiet zwischen Island und Grönland.

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Recent hydrographic investigations made on board the Anton Dohrn in the Icelandic Sea (Denmark Strait)

Summary The investigations made on board the research ship Anton Dohrn in April 1957 essentially confirm the conception of the oceanic circulation in the sea area between Iceland and Greenland formed after the observational material obtained in 1929/33.

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Récentes recherches hydrographiques effectuées à bord de l' «Anton Dohrn» en mer d'Islande (Détroits de Danemark)

Résumé Les recherches, effectuées à bord du navire explorateur «Anton Dohrn», en avril 1957, vérifient essentiellement la conception, formée sur les données d'observation de 1929/33, de la circulation océanique dans les parages compris entre l'Islande et le Groenland.

     

Transmission electron microscopy on meteoritic troilite

Phase transitions and associated domains of meteoritic troilite (FeS) have been studied by means of transmission electron microscopy (TEM). Three polymorphs have been found, two of which can be described by superstructures of the NiAs-type structure (A, C subcell). The P \(\overline 6\) 2c (√3A, 2C) polymorph, stable at room temperature, displays antiphase domains with the displacement vector 1/3< \(\overline {\text{1}}\) 10>. In situ heating experiments showed that the P \(\overline 6\) 2c polymorph changes at temperatures of 115°–150° C into an orthorhombic pseudohexagonal transitional phase with the probable space group Pmcn (A,√3A, C). It contains antiphase domains with the displacement vector 1/2 [110] and twins with a threefold twin-axis parallel c. When heated above 210° C the transitional phase transforms into the high-temperature modification with NiAs structure (P6 ₃/mmc). All observed phase transitions are reversible. The occurrence of antiphase and twin domains, respectively, agrees with the symmetry reductions involved in the subsolidus phase transitions. This is demonstrated by group-subgroup relationships among the space groups P6 ₃/mmc, Pmcn, and P \(\overline 6\) 2c.     

Workshop der «International Association for Phytoplankton Taxonomy and Ecology» (IAP) vom 27. April bis 6. Mai 1980 in Seeon/Chiemgau (BRD)

Ohne Zusammenfassung     

A 16-ka δ18O record of lacustrine sugar biomarkers from the High Himalaya reflects Indian Summer Monsoon variability

We investigated a late glacial–Holocene lacustrine sediment archive located at 4,050 m a.s.l. in the small carbonate-free catchment of Lake Panch Pokhari, Helambu Himal, Nepal. A δ¹⁸O sugar biomarker record was established by applying novel compound-specific δ¹⁸O analysis of plant sugar biomarkers (Zech and Glaser in Rapid Commun Mass Spectrom 23:3522–3532, 2009). This method overcomes analytical challenges such as extraction and purification faced by previous methods aimed at using δ¹⁸O of aquatic cellulose as a paleoclimate proxy. The δ¹⁸O results for sugar biomarkers arabinose, xylose and fucose agree well and reveal a pronounced trend towards lower δ¹⁸O values during the deglaciation and the onset of the Bølling/Allerød interstadial. By contrast, the period of the Younger Dryas is characterized by higher δ¹⁸O values. The early Holocene again reveals lower δ¹⁸O values. We suggest that our lacustrine δ¹⁸O record reflects coupled hydrological and thermal control. It is strongly related to changes in the oxygen isotopic composition of paleo-precipitation and resembles the δ¹⁸O records of Asian speleothems. With respect to the ‘amount effect,’ the record is interpreted as reflecting the Indian Summer Monsoon intensity. The precipitation signal is, however, amplified in our record by evaporative ¹⁸O enrichment that is controlled by the ratio of precipitation to evaporation. We suggest that our δ¹⁸O record reflects the variability of the Indian Summer Monsoon, which was strong during the Bølling/Allerød interstadial and early Holocene, but weak during the Younger Dryas stadial. This interpretation is corroborated by a pollen-based index for Lake Panch Pokhari that estimated the strength of the Indian Summer Monsoon versus the strength of the Westerlies. Millennial-scale synchronicity with the Greenland δ¹⁸O temperature records highlights the previously suggested strong teleconnections between the Asian Monsoon system and North Atlantic climate variability.     

The need for data: natural disasters and the challenges of database management

Hundreds of natural catastrophes occur worldwide every year—there were 780 loss events per year on average over the last 10 years. Since 1980, these disasters have claimed over two million lives and caused losses worth US$ 3,000 billion. The deadliest disasters were caused by earthquakes: the tsunami following the Sumatra quake (2004) and the Haiti earthquake (2010) claimed more than 220,000 lives each. The Great East Japan Earthquake of 11 March 2011 was the costliest natural disaster of all times, with total losses of US$ 210 billion. Hurricane Katrina, in 2005, was the second costliest disaster, with total losses of US$ 140 billion (in 2010 values). To ensure that high-quality natural disaster analyses can be performed, the data have to be collected, checked and managed with a high degree of expertise and professionality. Scientists, governmental and non-governmental organisations and the finance industry make use of global databases that contain losses attributable to natural catastrophes. At present, there are three global and multi-peril loss databases: NatCatSERVICE (Munich Re), Sigma (Swiss Re) and EM-Dat (Centre for Research on the Epidemiology of Disasters). They are supplemented by numerous databases focusing on national or regional issues, certain hazards and specific sectors. This paper outlines the criteria and definitions relating to how global and multi-peril databases are operated, and the efforts being made to ensure consistent and internationally recognised standards of data management. In addition, it presents the concept and methodology underlying the NatCatSERVICE database, and points out the many challenges associated with data acquisition and data management.